Суббота21 июля
Бизнес

Жаростойкость и жаропрочность - это важные характеристики сталей

9 мая 2018

Жаростойкость и жаропрочность являются очень важными характеристиками. Некоторые изделия машиностроения работают в очень сложных условиях при повышенных температурах. Обычные конструкционные стали при нагреве скачкообразно меняют свои механические и физические свойства, начинают активно окисляться и образовывать окалину, что совершенно неприемлемо и создает угрозу выхода из строя всего узла, а возможно, и серьезной аварии. Для работы при повышенных температурах инженеры-материаловеды при помощи металлургов создали ряд специальных сталей и сплавов. В данной статье дается их краткая характеристика.

Исследование свойств жаропрочности

Жаропрочные стали

Многие люди отождествляют понятие жаростойкости с таким понятием, как жаропрочность. Этого делать ни в коем случае нельзя. Жаропрочность еще называют красноломкостью. И под этим понятием подразумевают способность металла (либо сплава) сохранять высокие механические свойства при работе в условиях повышенных температур. То есть такой металл, даже будучи нагретым до красного свечения (оно характерно для температур выше 550 °С), не поползет и сохранит достаточную жесткость.

Говоря простым языком, жаропрочность – это способность материала сохранять работоспособность при нагреве до высоких температур. Обычные конструкционные стали даже при незначительном нагреве становятся пластичными, что исключает возможность их применения для изготовления изделий, работающих при высоких температурах.

Разные марки металлов и сплавов обладают различной жаропрочностью. Этот показатель зависит от химического состава материала. Испытания на жаропрочность могут проводиться на протяжении длительного времени. Но чаще всего образцы, нагретые в печи до определенной температуры, испытывают на растяжение в течение короткого отрезка времени.

Бесшовные трубы из жаропрочной и жаростойкой стали

Жаростойкие стали

Жаростойкость, в отличие от жаропрочности, – это способность материалов противостоять развитию коррозионных процессов при работе в условиях высоких температур. Обычные стали, если их подвергнуть нагреву (за исключением термической обработки в защитной атмосфере или в вакууме), начинают окисляться. Кроме того, при длительном нагреве углерод на поверхности изделия начинает выгорать. В результате поверхность обедняется углеродом, что приводит к резкому изменению механических свойств (прежде всего, твердости) на поверхности. Износостойкость падает. Получает развитие такое негативное явление, как задиры. Данная группа сталей может работать при температурах около 550 °С.

С целью увеличить жаростойкость стали, ее расплав легируют кремнием, алюминием и хромом. Иногда достаточно повысить жаростойкость поверхности детали. В таком случае прибегают к силицированию или алитированию (насыщению поверхностного слоя соответственно атомами кремния или алюминия) в порошковой среде.

Прокат из жаростойкой стали

Видео по теме

Материалы с высокой температурой плавления

При эксплуатации в условиях особенно высоких температур рассмотренные материалы не могут использоваться, так как при температуре в районе 2000 °С начинает протекать оплавление (выделяется жидкая фаза). Для этих целей используют тугоплавкие металлы: вольфрам, ниобий, ванадий, цирконий и так далее. Эти материалы довольно дорогие, но инженеры еще не нашли для них достойной альтернативы.

Производство проката

Характеристика сплавов на основе хрома и никеля

Сплавы, обладающие большой жаропрочностью, очень востребованы в энергетическом машиностроении (лопатки паровых турбин, части двигателей летательных аппаратов и так далее). Причем потребность в подобных материалах постоянно растет. Более того, производство требует от ученых получения все более и более совершенных материалов, способных сохранять свою работоспособность при очень высоких температурах. Поэтому постоянно ведутся работы по увеличению показателей жаропрочности. Никель, точнее легирование этим элементом стали, способствует этому.

Все жаростойкие стали легируются никелем (не менее 65 %). В обязательном порядке имеется и хром. Содержание этого элемента не должно быть менее 14 %. В противном случае поверхность металла будет интенсивно окисляться.

Стали, дополнительно легируются алюминием, ванадием и другими тугоплавкими элементами. Алюминий, например, даже при комнатной температуре покрывается тонкой окисной пленкой, которая препятствует проникновению коррозии вглубь металла. То есть не образуется окалина.

Источник: fb.ru
Комментарии
Ваше имя:
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

Похожие материалы
Составной компонент продуктов соя. Что такое соя, польза и вред для здоровья Еда и напитки
Составной компонент продуктов соя. Что такое соя, польза и вред для здоровья

Что такое соя и чем она полезна? Этот вопрос интересует практически каждого. С чем это связано? Дело в том, что в последнее время в привычные для нас продукты питания стали добавлять все больше и больше упомянутого ин...

Полнота обуви: как ее определить и насколько это важно? Мода
Полнота обуви: как ее определить и насколько это важно?

Учитывая современный ритм жизни, большинству из нас очень много времени приходится проводить на ногах, поэтому к выбору обуви следует подойти особенно тщательно и обдуманно, исключив случайные покупки по настроению ил...

Факторы производства - это важные характеристики производственной деятельности Новости и общество
Факторы производства - это важные характеристики производственной деятельности

Чтобы дать правильное определение факторам производства, для начала необходимо раз...

Экономическая эффективность - это важная характеристика производства Новости и общество
Экономическая эффективность - это важная характеристика производства

Экономическая эффективность предприятия представляет собой систематическое ...

Гостевой дом Путешествия
Гостевой дом "Натали", Геленджик: адрес, фото и отзывы туристов

Геленджик — один из самых популярных курортов Черноморского побережья. Хвалят этот городок не только за возможность искупаться в чистом море и позагорать на хорошо оборудованном пляже. Отличные отзывы туристов Г...

Бухгалтерский учет и аудит - это важные функции управления Финансы
Бухгалтерский учет и аудит - это важные функции управления

Бухгалтерский учет и аудит являются важными функциями управления, а также средством решения ...

Фарисеи и саддукеи - это... Определение, характеристики и особенности Духовное развитие
Фарисеи и саддукеи - это... Определение, характеристики и особенности

Что такое саддукеи, а также фарисеи, с которыми их часто связывают? Во всех четырех Евангелиях нередко упоминаются и первые, и вторые, с ними Иисус Христос находился в противоречии по вопросам богословия....

Alfa Romeo Giulia: технические характеристики и фото Автомобили
Alfa Romeo Giulia: технические характеристики и фото

24 июня 2015 года в музее компании Alfa Romeo, который находится недалеко от Милана, состоялась презентация флагманского седана D-класса под названием Giulia. Примечательно, что его представили сразу в топовой комплек...

Смартфон Lenovo A398T: обзор, описание, характеристики, прошивки и отзывы владельцев Технологии
Смартфон Lenovo A398T: обзор, описание, характеристики, прошивки и отзывы владельцев

Многие любители мобильных телефонов уже по достоинству оценили потенциал смартфона Lenovo A398T. Прошивка аппарата, к слову, имеется на официальном сайте компании и доступна для скачивания в режиме 24 на 7. Все желающ...

Коммуникативное пространство - это... Понятие, характеристика, важные моменты, нюансы и особенности общения Самосовершенствование
Коммуникативное пространство - это... Понятие, характеристика, важные моменты, нюансы и особенности общения

Живя бок о бок друг с другом, люди вынуждены взаимодействовать между собой, чтобы их жизнь была наиболее комфортной и наполненной смыслом. Коммуникативное пространство - это наиважнейший социальный элемент, без которо...